用于红外光学窗口的多层保护膜
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窗户膜,作为一种常见的建筑材料附件,已经广泛应用于现代建筑的窗户上。
它不仅可以有效地阻挡紫外线的侵入,减少室内家具和织物的褪色,还能在夏季起到隔热作用,降低室内温度,减少空调的使用,从而达到节能减排的效果。
在众多窗户膜的性能参数中,红外线反射率(IRR)是一个尤为重要的指标。
一、窗户膜简介窗户膜通常由多层聚酯薄膜组成,其中夹有金属或其他特殊材料。
这些材料经过精密处理,使得窗户膜具备了阻挡紫外线、隔热、防爆、保护隐私等多重功能。
根据不同的用途和需求,窗户膜可以分为多种类型,如隔热膜、防爆膜、装饰膜等。
它们广泛应用于家庭、办公室、汽车等各种场所,为人们的生活提供了便利和舒适。
二、红外线反射率(IRR)的定义与重要性红外线反射率(IRR)是指窗户膜对红外线的反射能力。
红外线是太阳光中携带热量的主要部分,因此,窗户膜对红外线的反射能力直接决定了其隔热效果。
IRR值越高,表示窗户膜对红外线的反射能力越强,隔热效果也就越好。
在炎热的夏季,高IRR 值的窗户膜可以有效地将大部分红外线反射出室外,从而减少热量进入室内,保持室内凉爽。
三、窗户膜的其他参数与IRR的关系除了IRR外,窗户膜的其他参数也会影响其性能和使用效果。
例如,紫外线阻隔率(UVR)表示窗户膜对紫外线的阻隔能力。
一般来说,优质的窗户膜应该具备较高的UVR值,以保护室内物品免受紫外线的损害。
同时,高IRR值通常也伴随着较高的UVR值,因为金属或其他特殊材料在反射红外线的同时,也能有效地吸收或反射紫外线。
另外,窗户膜的可见光透过率(VLT)也是一个重要参数。
它表示窗户膜对可见光的透过能力。
VLT值越高,窗户膜的透明度越好,对室内采光的影响也就越小。
然而,高VLT值往往意味着较低的IRR值,因为可见光和红外线在光谱上是相邻的,难以完全分离。
因此,在选择窗户膜时,需要根据实际需求和场景来平衡IRR和VLT的关系。
四、窗户膜的选择与应用在选择窗户膜时,除了考虑IRR、UVR和VLT等参数外,还需要考虑窗户的朝向、地理位置、气候条件等因素。
红外光学薄膜的研究与应用近年来,随着红外光学技术的不断发展,红外光学薄膜的研究和应用也呈现出越来越广泛的发展前景。
红外光学薄膜是指能够对红外辐射进行选择性反射、透射或吸收的一种薄膜材料,它具有高透过率、高反射率、高吸收率和良好的稳定性等优点,被广泛应用于光学仪器、光学显示、太阳能设备、红外传感器等领域,下面我们将详细探讨红外光学薄膜的研究与应用。
一、红外光学薄膜的制备方法红外光学薄膜的制备主要包括物理气相沉积法、化学气相沉积法和溅射法等。
物理气相沉积法是利用真空设备将材料加热到高温蒸发,使其沉积到衬底上形成薄膜;化学气相沉积法是将反应气体引入反应室,在高温下进行化学反应,使产生的沉积物形成薄膜;溅射法是利用高能量粒子或离子轰击目标材料表面,使其溅射到衬底上形成薄膜。
这三种方法都有其独特的优点和缺点,根据不同的应用需求可以采用不同的制备方法。
二、红外光学薄膜的性质和应用红外光学薄膜具有很好的选择性,它可以对不同波长的红外辐射进行选择性反射、透射或吸收。
同时,红外光学薄膜的光学性能稳定,耐腐蚀、耐高温、金属化等优点被广泛应用于以下领域:1.光学仪器:红外光学薄膜被应用于红外光谱仪、红外显微镜、光学测温仪等光学仪器中,其高透过率和高反射率可提高仪器的检测灵敏度和分辨率。
2.光学显示:红外光学薄膜被用于制备光学液晶显示器等器件,利用其高反射率和选择性透射性质可以实现高亮度和高对比度的显示效果。
3.太阳能设备:红外光学薄膜被用于制备太阳能电池等设备,其选择性吸收红外辐射的性质可以提高太阳能电池的转换效率。
4.红外传感器:红外光学薄膜被用于制备红外传感器等设备,可以实现对红外辐射的高灵敏检测,具有广泛的应用前景。
三、红外光学薄膜的未来发展趋势随着物联网、智能城市、智能制造等领域的发展,对红外光学薄膜的需求也在不断增加。
未来,红外光学薄膜的发展趋势将集中在以下几个方面:1.高精度:随着科技的发展,设备对光学器件的精度要求越来越高,因此,红外光学薄膜需要提高其制备精度和光学性能。
中波增透膜
中波增透膜是一种性能优异的高折射率半导体材料,透射波段1.8~25μm,是中波和长波红外光学元件与窗口首选光学材料之一。
高折射率虽然有益于研究LaF3材料的蒸发特性和红外波段折射率,但增透是锗红外光学元件的必要技术手段。
主流红外增透技术是在锗材1LaF3材料蒸发特性及红外波段光学常数不同的目标波段透明材料合理组合,通过控制不同材料的厚度使光波发生干涉从而获得一个高光学性能的多层膜系。
高折射率基底多层增透膜一般包含高、中、低三种折射率膜层材料。
此外,制备增透膜需要注意以下几点:
1.膜系设计:根据需要设计多层膜系结构,每层膜的光学厚度和折射率需根据
实际情况计算确定。
2.基片清洗:对待镀膜元件进行表面清洁,确保表面无杂质和污染物。
3.基片加热:对待镀膜元件进行真空烘烤加热,以去除吸附在表面的水分和气
体。
4.离子束清洗:对待镀膜元件进行离子束清洗,以清洁表面并提高表面能。
5.第一面膜系镀制:根据设计的膜系结构,对待镀膜元件第一面各膜层依次镀
制。
6.第二面膜系镀制:待第一面膜系镀制完成后,取出元件,重复步骤(1)~
(4)对第二面各膜层依次镀制。
总之,中波增透膜的制备需要综合考虑多个因素,包括材料的选择、膜系的设计、制备工艺的控制等。
在实际制备过程中,还需要根据具体情况进行调整和优化,以提高增透膜的性能和稳定性。
红外增透膜研究与展望董超;路海;沈克胜;熊宗刚;刘孝宇;张现周【摘要】主要就国内红外增透膜的研究与进展,从多个角度综述了红外增透膜的发展、改进与拓展.根据已有研究从材料、仪器与方法等多个方面分析预测了红外增透膜的发展趋势.%This paper predominantly summarizes the developments, improvements, and prospects of infrared antireflection coatings. The author also suggests that improvements in materials selection, instruments, and new methods should be emphasized in future studies of infrared antireflection coatings.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】5页(P209-213)【关键词】红外增透膜;透过率;保护膜;红外光学器件【作者】董超;路海;沈克胜;熊宗刚;刘孝宇;张现周【作者单位】河南师范大学物理与材料科学学院,光电子技术及先进制造河南省工程实验室,河南新乡453007;河南师范大学物理与材料科学学院,光电子技术及先进制造河南省工程实验室,河南新乡453007;河南师范大学物理与材料科学学院,光电子技术及先进制造河南省工程实验室,河南新乡453007;河南师范大学物理与材料科学学院,光电子技术及先进制造河南省工程实验室,河南新乡453007;河南师范大学物理与材料科学学院,光电子技术及先进制造河南省工程实验室,河南新乡453007;河南师范大学物理与材料科学学院,光电子技术及先进制造河南省工程实验室,河南新乡453007【正文语种】中文【中图分类】TN2140 引言红外技术最初主要用于军事领域,后来随着科技的发展,红外在大气探测、航天、甚至很多民用等领域也逐渐扮演重要角色[1]。
锗的功效与作用锗(Germanium)是一种重要的半导体材料,由于其独特的性质和特点,被广泛应用于电子和光电子领域。
锗具有良好的光、电、热输导性能,可以用于制造光电器件、半导体器件和红外探测器等。
此外,锗还具有很多其他的功效和作用,本文将对其进行详细介绍。
一、锗的光学应用锗具有较高的折射率和较低的吸收系数,因此在光学领域具有广泛的应用,特别是在红外光学器件中。
锗被广泛应用于红外窗口、光学透镜、红外光谱仪和红外线探测器等方面。
1. 红外窗口:锗具有较高的透射率和折射率,可用于制造红外透镜和窗口。
锗窗口在红外传感器和红外通信中起着重要作用,能够准确地探测和传递红外信号。
2. 红外光学透镜:由于锗的折射率较高,可以制造成球面透镜、非球面透镜和棱镜等光学器件。
这些透镜可以用于红外焦平面阵列成像系统、红外热惯性导航系统等领域,具有重要的应用价值。
3. 红外光谱仪:锗材料还具有良好的光学稳定性和化学性质,可以制造红外光谱仪。
红外光谱仪是一种重要的分析仪器,可用于分析和检测物质的成分和结构。
4. 红外线探测器:锗是一种重要的红外探测材料,特别是在高温环境下的红外探测。
锗探测器可以广泛应用于红外热像仪、红外夜视仪、红外热成像仪等领域,具有很高的探测效率和精度。
二、锗的电子应用锗是一种典型的半导体材料,具有良好的电导率和热导率。
在电子领域,锗被广泛用于制造半导体器件,如二极管、晶体管和集成电路等。
1. 锗二极管:锗是一种重要的半导体材料,广泛应用于二极管的制造,具有较高的开关速度和较低的转导压降。
锗二极管在电子和通信等领域起着重要作用,例如在无线电接收机、电视机和计算机等设备中常常用到锗二极管。
2. 锗晶体管:锗晶体管是一种重要的放大器件,具有较高的放大系数和较低的噪声系数。
锗晶体管广泛应用于电子和通信系统的放大器、发射器和接收器等部件中,可以提高系统的性能和可靠性。
3. 锗集成电路:随着半导体技术的发展,锗材料也被用于制造高集成度的集成电路。
光学薄膜——红外膜红外膜相关介绍12 3红外膜制备技术常见红外膜及其应用国内外研究现状及发展方向目录41. 红外膜的相关介绍①定义红外膜是指对红外辐射是透明的固体薄膜,它主要的透明区是在中波范围(0.9um~5um)和长波范围8um~12um。
大多数中波范围的材料在可见光范围(0.3um~0.7um)也是透明的。
②红外膜类型1、基片的类型中波红外光学材料包括氧化物陶瓷,如A120,蓝宝石单晶、Zr02,Mg0 ,MgA120(尖晶石)、AION(氮氧化铝)、石英晶体和熔融石英;氟化物晶体如CaF2 , MgFz , Si3N4 , SiC等。
长波材料大多是半导体材料,如W族半导体材料Ge,Si和金刚石;2、膜料类型红外膜系材料中,低折射率材料A1F3,MgF2,SiO2,A1203, ThF4,高折射率材料有ZnS,ZnSe,Zr02,HfO2,TiO2,Ta207, Si,Ge等。
2020/6/2820世纪30年代80 年代初近年来军事新型红外膜隐身材料20世纪90年代中期提出红外膜概念成为研究的热点③硬膜的发展历程红外膜研究取得了很多成果红外膜硫化锌ZnS 硒化锌ZnSe 氟化镁MgF2二氧化硅SiO2硅Si 锗Ge氧化铝Al2O3④常见的红外膜材料2. 红外膜制备技术①化学气相沉积技术化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)是一种热化学反应过程,是在特定的温度和经过特别处理的基体(包括硬质合金和工具钢材质)表面所进行的气态化学反应。
CVD技术常常通过反应类型或者压力来分类,包括低压CVD(LPCVD)、常压CVD(APCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)以及Hot-Filament CVD和Laser Induced CVD等。
①化学气相沉积技术等离子体辅助化学气相沉积是制备超硬薄膜的主要方法之一,它结合了物理气相沉积和传统化学气相沉积的优点,既可以在较低的温度下沉积薄膜,又可以用于复杂形状工件内表面镀膜,是改善工件表面磨损性能和抗高温氧化性能的有效途径。
中红外介质反射膜镀膜1.引言1.1 概述概述中红外介质反射膜镀膜是一种重要的光学材料,广泛应用于红外光学、热成像、光学仪器等领域。
它具有优异的反射性能和透过率,能够高效地反射或透过中红外光线。
这种膜层的制备方法和技术也在不断地进步和改进,以满足不同领域和应用的需求。
中红外介质反射膜是一种能够在中红外波段范围内具有高反射率的薄膜材料。
它的制备方法主要包括物理气相沉积、化学气相沉积、离子束溅射、电子束蒸发等技术。
通过选择合适的材料和工艺参数,可以实现中红外介质反射膜的高反射率和良好的光学性能。
中红外介质反射膜的制备技术不仅要求材料具有良好的光学性能,还要具备高温稳定性、耐腐蚀性、机械强度等特点。
目前,常用的中红外介质反射膜材料包括金属氟化物、多层堆积膜、金属光子晶体等。
这些材料的选择取决于实际应用的要求和性能需求。
中红外介质反射膜的应用前景非常广阔。
在红外光学领域,中红外介质反射膜可以用于红外目标探测、红外成像、红外光学传输等方面。
在热成像领域,中红外介质反射膜可以用于热成像仪器的镜片、滤波器等部件。
在光学仪器领域,中红外介质反射膜可以用于光学透镜、光学滤波器等器件。
这些应用领域对中红外介质反射膜的性能和稳定性提出了更高的要求。
中红外介质反射膜的发展趋势主要包括材料性能的改进和制备工艺的创新。
未来,人们将继续研究和开发新型的中红外介质反射膜材料,以提高其光学性能和机械性能。
同时,制备工艺方面也将进行改进,以提高制备效率和降低制备成本。
这些努力将促进中红外介质反射膜在各个应用领域的广泛应用和发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下方面:文章结构的安排和逻辑性:该部分可以简要介绍整篇文章的结构安排和各个章节之间的逻辑关系。
可以提及文章为了全面介绍中红外介质反射膜镀膜,分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要从概述、文章结构以及目的等方面进行介绍;正文部分则涵盖红外介质反射膜的定义和原理以及中红外介质反射膜的制备方法和技术;结论部分则讨论中红外介质反射膜的应用前景和发展趋势。
第28卷第10期光学学报V01.28,No.102008年1o月ACTA0PTICASINICAOctober,2008文章编号:0253—2239(2008)10-2031-05DLC/Ag/DLC复合多层薄膜光学性能张德恒1徐照方2李伯勋2(1上海摩根碳制品有限公司,上海200241;2中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙410083)摘要采用等离子体增强化学气相沉积类金刚石(DLC)薄膜、高真空磁控溅射镀膜设备溅射Ag靶的方法制备了不I司厚度Ag、DLC层的DLC/Ag/DLC多层膜,分别用紫外可见分光光度计、四探针测试仪对样品的光学性能、电学性能进行了测试。
结果表明,随着Ag层厚度的增加,DLC/Ag/DLC多层膜透射率先增后减,外层DLC薄膜和内层DLC薄膜对透射率影响基本一致,随着厚度增加透射率先增后减,在内外层厚度为40nln,Ag夹层厚度为】6nlTl时,DLC(30nm)/Ag(16nm)/DLC(40nm)膜在550nm处的透射率高达94.4%,电气指数高达112.4×10_3Q-。
,远远超过现有透明导电膜的电气指数(FTC≈20×101Q_1)。
关键词薄膜光学;光学性能;多层膜;光学透射率;电气指数;磁控溅射中图分类号TN304.055文献标识码Adoi:10.3788/AO¥20082810.2031StudayonOpticalPropertyofDLC/Ag/DLCMultilayerFilmsZhangDehen91XuZhaofan92LiBoxun2/1ShanghaiMorganCarbonCo.Ltd.,Shanghai200241,观ina、\2SchoolofPhysicsScienceandTechnology,CentralSouthUniversity,Changsha。
Hunan410083,China/AbstractDLC/Ag/DLCmultilayerfilmswithdifferentAgandDLCthicknesswerepreparedwithhigh—vacuummagnetronsputtering.DLClayerswerepreparedbyplasmaenhancedchemicalvaporationdepositionmethod.TheopticalandelectricalpropertiesofsampleswerestudiedwithaUV—vispectrophotometerandafour—pointprobe,respectively.TheresultsindicatethatwiththeincreaseofthethicknessoftheAglayer,thetransmittancefirstlyincreasesandthendecreases.WiththeincreaseofthethicknessoftheinnerorouterDLClayer,thetransmittancealsofirstlyincreasesandthendecreases.WiththethicknessofmulfilayerfilmsuptoDLC(30nm)/Ag(16nm)/DLC(40nm),thefilmhasahighopticaltransmittanceof94.4%at550nmandtheelectricalindexisuDt0112.4×10一3Q一1whichismuchhigherthanthatoftheexistingtransparentopticalconductingfilms(FTc≈20×103Q一1).Keywordsthinfilmoptics;opticalproperties;multilayerfilmsopticaltransmittance;electricalindex;magnetronsputtering1引言随着大屏幕、高清晰显示器的迅速发展,传统的ITO薄膜已满足不了要求,更低电阻率和更高透射率的透明导电膜成了人们研究的焦点.而金属介质多层膜的导电性能与单层金属基本相同L1-43,金属两边的介质层除了保护金属膜外,还能起高透射射效果,使得金属介质多层膜有理由成为ITO薄膜的替代品。